Свойства озона

Таблица сравнения свойств кислорода и озона

Хотя озон и является трехатомной формой кислорода, различия в их физических свойствах огромны.

В то время как кислород не обнаруживается человеческим носом, озон имеет чрезвычайно низкий порог запаха. Люди обладают способностью обнаруживать озон раньше, чем многие дорогостоящие измерительные приборы. Кроме того, высокий уровень содержания озона в воздухе (более  0,1 мг/м³) считается вредным для здоровья человека.

Растворимость у озона в 13 раз больше, чем у кислорода, поэтому озон эффективен во многих системах очистки воды. Для растворения озона в воде также требуются механические смесительные устройства (эжектор и статический миксер).

Электрохимический потенциал озона намного выше, чем у кислорода, что делает его одним из самых мощных окислителей на земле. Этот окислительный потенциал позволяет озону расщеплять различные загрязнения и убивать бактерии быстрее, чем большинство других химических реагентов.

Химическая структура озона

Три молекулы кислорода образуют две молекулы озона. Два из трех атомов озона прочно связаны между собой, как в кислороде. Третий атом слабо связан, что делает газообразный озон в 10 раз более растворимым в воде, чем кислород. Озон имеет 24 протона, 24 нейтрона, 24 электрона и атомный вес 48. По сравнению с кислородом, где атомы связаны по прямой линии, молекула озона изогнута под углом связи 116,8°, что делает молекулу озона более  активной.

Свойства озона

Нестабильность озона.

1) Короткий период полураспада озона. Необходимо генерировать озон на месте с помощью оборудования, генерирующего озон.

2) Озон необходимо использовать сразу после его получения. В системах, где требуется большое количество озона в течение коротких периодов времени, озоновое оборудование должно быть рассчитано на эти пиковые потребности, поскольку буферизация или хранение озона невозможны.

Частичная растворяемость озона.

1) Требуется контакт газа с жидкостью. Хоть озон и более растворим в жидкости, чем кислород, для смешивания озона с водой все равно потребуются контактные резервуары, системы смешивания (эжекторы озона, статические миксеры). 

2) На растворенный озона поднимается над поверхностью обрабатываемой жидкости, что вызывает проблемы с безопасностью. Необходимо создавать герметичные контактные емкости с установкой деструкторов озона, для его нейтрализации.

Озон - сильный окислитель.

1) В системах озонирования необходимо применять только озоностойкие материалы.

2) Необходимо учитывать возможные вторичные реакции веществ с озоном.

Обнаружение озона – трудно контролировать.

1) Озон разрушается при контакте с измерительной ячейкой.

2) Озон тяжелее воздуха и может заполнять помещение не равномерно.

3) Утечки озона зачастую трудно обнаружить.

Безопасность озона

Озон опасен при его контакте с органами дыхания.

Благодаря уникальным свойствам озона,
существуют явные преимущества и недостатки применения озона в промышленности.